소형발사체기업 '로켓랩' 1단 로켓 귀환 착수 실험 또 성공

16차 상업발사 부수 임무..재사용 기대감 높여

한국시간으로 20일 오전 11시 20분 뉴질랜드 북섬에 위치한 로켓랩의 발사장에서 발사체 일렉트론이 발사되고 있다. 일렉트론은 임무 뒤 분리된 1단 로켓을 귀환시켜 바다에 착수시키는 데 성공했다. 로켓랩 발사장면 캡쳐

미국의 민간 소형 우주발사체기업 ‘로켓랩’이 20일 오전(한국시간) 소형발사체 ‘일렉트론’의 16번째 상업 발사를 성공적으로 마치고 1단 로켓을 바다에 착수시키는 세 번째 시험 임무에 성공했다. 착수한 발사체를 수거, 분석해 로켓 귀환 및 재사용 임무에 필요한 마지막 데이터를 확보할 계획이다. 이를 통해 소형발사체 가운데 최초로 로켓의 재사용을 실현시킬 수 있을 것이라는 기대가 나온다.

20일 로켓랩에 따르면, 로켓랩은 이날 오전 주력 발사체 일렉트론을 발사해 30기의 소형 위성을 500km 상공의 태양동기궤도에 올리는 임무를 수행하며 부수 임무로 1단 로켓을 발사장 인근 바다에 착수시키는 임무를 수행해 성공적으로 임무를 마쳤다. 현재 로켓랩은 바다에 떨어진 로켓을 배로 회수하는 작업을 진행 중이며, 회수한 로켓의 성능가 상태를 확인하고 함께 탑재된 센서를 통해 낙하 과정에서 로켓이 겪은 물리적 환경 변화 등의 데이터를 확보할 계획이다.

로켓랩은 이날 오전 11시 20분(한국시간) 뉴질랜드 북섬 마히아 반도에 위치한 로켓랩의 전용 발사장(LC1)에서 16번째 일렉트론 발사를 시자했다. 10월 말 제15차 발사가 이뤄진지 약 3주 만의 발사였다. 발사 약 2분 37초 뒤 일렉트론은 약 75km 상공에서 1단 로켓을 분리했다. 이후 1단 로켓은 지상으로 낙하했고 2단 로켓을 점화해 약 6분 40초 무렵 202km 고도에 도달했다. 

이후 고도는 올리지 않은 채 지구를 공전하다 약 8분 40초부터 로켓을 끄고 타원 궤도로 지구를 돌기 시작했다. 이후 서서히 목표 궤도인 500km 상공으로 고도를 높여 약 1시간 7분 뒤인 12시 27분경 모든 탑재체를 궤도에 안착시키는 데 성공했다.

한편 분리된 1단 로켓은 낙하산을 펼친 채 바닥에 착수했다. 2분 37초 뒤 분리된 1단은 방향을 바꿔 지상으로 향했고, 빠를 때엔 음속의 8배의 속도로 빠르게 지상으로 낙하했다. 이후 보조낙하산을 펼쳐 속도를 음속의 2배로 줄이고, 다시 주낙하산을 펼쳐 초속 10m로 낮춰 바다에 착수시켰다. 

원래 로켓랩은 낙하산을 펼쳐 하강 속도가 느려진 1단 로켓을 헬리콥터를 이용해 낚아 채는 방법으로 회수할 계획이지만, 이번 임무의 주목표는 1단 로켓이 손상 없이 지상까지 내려올 수 있는지를 확인하는 것이라 헬리콥터를 이용한 회수 과정을 생략하고 바로 바다에 착수시켰다.

아직 로켓랩은 공식 결과를 밝히지 않고 있지만, 착수는 성공적으로 이뤄진 것으로 보인다. 피터 벡 로켓랩 CEO는 발사 뒤 약 14분 뒤인 11시 34분 트위터를 통해 1단 로켓이 입수했다고 밝혔다. 이어 발사 25분 뒤인 45분에는 낙하산에 덮인 일렉트론의 1단 로켓이 촬영한 것으로 보이는 사진을 올리고 “2020년 새롭게 가장 좋아하게 된 사진”이라고 써서 이번 시험 임무가 만족스러운 결과를 거뒀음을 암시했다(아래 사진).
 

피터 벡 로켓랩 CEO는 발사 뒤 약 25분 뒤 트위터를 통해 착수한 1단 로켓에서 촬영한 듯한 영상을 공개했다. 피터 벡 트위터 캡쳐

로켓랩은 빠른 시간 안에 착수한 로켓을 확인하고 회수해 정밀 검사를 할 계획이다. 미국 기술매체 더버지에 따르면, 로켓랩은 데이터 수집을 위해 설치했던 센서를 통해 귀환 과정에서 로켓이 겪은 물리적 환경 변화를 살펴볼 예정이다.

로켓랩이 1단 로켓의 재사용을 실험한 것은 이번이 처음은 아니다. 지난해 12월과 1월 각각 실제 임무 중 1단 로켓을 바다에 착수시키는 임무를 수행했다. 지난 4월에는 공중에서 로켓을 떨어뜨린 뒤 낙하산을 펼치게 하고 이를 헬리콥터로 낚아채는 시험 임무 영상을 공개하기도 했다. 이번에 로켓을 바다에서 회수해 분석작업까지 마치면 재사용을 위한 귀환 전과정을 빠짐없이 경험해 재사용 성공에 가깝게 다가설 수 있으리라는 분석이다.

로켓랩이 소형발사체로는 처음으로 꾸준히 재사용을 시도하는 이유는 비용 때문이다. 1회 발사 비용이 약 500만 달러(약 60억 원)인데, 이 가운데 70%가 1단 로켓을 개발하는 데 들어간다. 띠라서 1단을 재활용하면 발사비용을 획기적으로 낮출 수 있을 것으로 추정된다. 피터 벡 CEO는 이번 발사에 앞서 이달 5일 “소형 발사체에서 1단의 복구는 아무도 가보지 않은 영역”이라며 “매우 복잡하고 어려운 도전이지만 이를 성공시키면 소형 위성 운용기업을 위해 더 많은 발사 기회를 제공할 수 있을 것”이라고 도전 이유를 밝혔다. 

일렉트론은 길이 17m, 지름 1.2m에 무게 12t의 2단 액체엔진 발사체로 200~300kg의 탑재체를 지구 저궤도에 올릴 수 있다.

로켓랩은 발사 때마다 재미있는 임무명을 부여하는데, 이번 임무명은 ‘발송인에게로의 귀환(Return to sender)’이었다. 발사 초기 고도 상승과 지구 중력 탈출을 위한 추력을 제공하는 1단 로켓을 분리해 회수한다는 임무 내용을 암시하고 있다.

[윤신영 기자 ashilla@donga.com]